Nghiên cứu mối quan hệ giữa quần xã cá rạn với một số đặc trưng và hiện trạng rạn san hô ở vùng biển ven bờ nam trung bộ

vịnh Nha Trang theo từ năm 2002 đến 2007………102 3.30 So sánh xu thế thay đổi số lượng loài và độ giàu có về loài của quần xã cá rạn trong khu vực được bảo vệ và không được bảo vệ theo thờ

VIỆN HẢI DƯƠNG HỌC

-NGUYỄN VĂN LONG

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA QUẦN XÃ CÁ RẠN VỚI MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG VÀ HIỆN TRẠNG RẠN SAN HÔ Ở

VÙNG BIỂN VEN BỜ NAM TRUNG BỘ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

NHA TRANG - 2009

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

NGUYỄN VĂN LONG

NGHIÊN CỨU MỐI QUAN HỆ GIỮA QUẦN XÃ CÁ RẠN VỚI MỘT SỐ ĐẶC TRƯNG VÀ HIỆN TRẠNG RẠN SAN HÔ Ở

VÙNG BIỂN VEN BỜ NAM TRUNG BỘ

Chuyên ngành : Thủy sinh vật học

Mã số : 62 42 50 01

LUẬN ÁN TIẾN SĨ SINH HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

Tôi xin cam đoan đây là công trình khoa học nghiên cứu mà tôi đã tham gia nhiều năm và được phép sử dụng số liệu tổng kết của các đề tài, dự án liên quan để viết luận án.

Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận án là trung thực và được sự đồng ý của các thành viên tham gia cho phép công bố

Tác giả

Nguyễn Văn Long

Để hoàn thành luận án này tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ và tạo điều kiện của Ban lãnh đạo Viện Hải Dương Học.

Xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến các thầy TS Võ Sĩ Tuấn (Viện Hải Dương Học) và PGS.TS Tore Johan Hoisaeter (Viện Sinh học Trường Đại học Bergen –

Na Uy) đã tận tình hướng dẫn, đóng góp nhiều ý kiến lý luận khoa học, tạo điều kiện và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận án

Tôi cũng xin bày tỏ lòng cảm ơn đến PGS.TS Nguyễn Hữu Phụng, TS Nguyễn Ngọc Lâm, TS Đoàn Như Hải, TS Lyndon DeVantier đã đóng góp nhiều ý kiến quý báu trong quá trình nghiên cứu, soạn thảo và hoàn chỉnh bản luận án này

Trong quá trình thực hiện và hoàn thành luận án, tôi đã nhận được sự cộng tác và giúp đỡ của các đồng nghiệp tại Phòng Nguồn lợi Thủy sinh và các phòng ban khác của Viện Hải dương học, đặc biệt là sự chia sẻ tư liệu liên quan từ các chuyến khảo sát và đánh giá rạn san hô của ThS Hoàng Xuân Bền, KS Hứa Thái Tuyến, KS Phan Kim Hoàng, CN Nguyễn Xuân Hòa và ThS Nguyễn Văn Quân để giúp tôi hoàn thành các nội dung liên quan trong luận án Tôi xin được cảm ơn đối với tất cả những sự giúp đỡ quý báu đó

Sau hết tôi xin gởi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình đã luôn kề cận và là nguồn động viên to lớn đối với tôi trong cuộc sống cũng như trong suốt thời thực hiện luận án

Hình Tên các hình Trang2.1 Vị trí các điểm rạn khảo sát mặt rộng trong vịnh Vân Phong………… 27 2.2 Vị trí các điểm nghiên cứu rạn san hô trong vịnh Nha Trang………… 282.3 Vị trí các điểm khảo sát vùng ven bờ Ninh Thuận……….292.4 Vị trí các điểm nghiên cứu trong vịnh Cà Ná……….30 2.5 Sơ đồ bố trí 4 đoạn trên dây mặt cắt nghiên cứu dài 100 m……… 323.1 Phân tích nhóm thành phần loài 10 họ cá đặc trưng của rạn san hô

ở các khu vực vùng biển Việt Nam………47 3.2 Các tập hợp quần xã cá rạn san hô theo vùng địa lý dựa trên kết quả

phân tích nhóm về sự phong phú của cá rạn san hô vùng biển Việt Nam 48 3.3 Các tập hợp quần xã cá rạn san hô theo vùng địa lý dựa trên kết quả

phân tích đa chiều về sự phong phú cá rạn vùng biển Việt Nam……… 49 3.4 So sánh số lượng loài 10 họ cá đặc trưng của rạn san hô giữa các

vùng biển Việt Nam……… 54 3.5 Mật độ tổng số và các nhóm kích thước 1 – 10cm, 11 – 20cm của

quần xã cá rạn san hô giữa các vùng biển Việt Nam……… 61 3.6 Mật độ các nhóm cá kích thước 21 – 30cm và > 30cm của quần xã

cá rạn san hô giữa các vùng biển Việt Nam……… 613.7 Mật độ của các nhóm cá rạn san hô giữa các vùng biển Việt Nam………623.8 Mối tương quan giữa sự phong phú của 8 họ cá rạn san hô phổ biến

và đặc trưng và 3 yếu tố môi trường gồm độ phủ san hô cứng (HC);

độ sâu (DEPTH): và khoảng cách từ đầt liền (DIS)……… 673.9 Mối tương quan giữa sự phong phú của 8 họ cá rạn san hô phổ biến và

đặc trưng và 2 yếu tố môi trường gồm độ phủ san hô dạng cành (BC)

và dạng phủ (EC)………693.10 Mối tương quan giữa sự phong phú của 8 họ cá rạn san hô phổ biến

và đặc trưng và 3 yếu tố môi trường gồm độ phủ các giống san hô

3.11 Sự hình thành các dạng tập hợp quần xã cá rạn san hô trên cơ sở

kết quả phân tích nhóm về sự phong phú cá rạn theo các dạng hình

thái rạn san hô 733.12 Sự hình thành các dạng tập hợp quần xã cá rạn san hô từ kết quả

phân tích đa chiều về sự phong phú cá rạn theo các dạng hình thái

rạn san hô 743.13 So sánh sự thay đổi độ giàu có về loài ở đới mặt bằng rạn (a) và

sườn dốc rạn (b) giữa các thời kỳ trong năm (tháng 5, 8 và 1) của

8 điểm rạn giám sát trong vịnh Nha Trang từ năm 2003 đến 2005 783.14 Biến thiên độ giàu có về loài cá rạn san hô theo đới tại các điểm

giám sát vào các thời kỳ trong năm (tháng 5, 8 và 1) từ năm 2003

đến 2005 793.15 Biến thiên độ giàu có về loài của cá rạn tại 2 điểm giám sát trong

vịnh Nha Trang theo các tháng trong năm 2005……… 803.16 So sánh sự thay đổi mật độ trung bình ở đới mặt bằng rạn (a) và

sườn dốc rạn (b) giữa các thời kỳ trong năm (tháng 5, 8 và 1) của

8 điểm rạn giám sát trong vịnh Nha Trang từ năm 2003 đến 2005………823.17 Biến thiên mật độ cá rạn san hô tại các điểm giám sát trong

vịnh Nha Trang theo các thời kỳ trong năm (tháng 5, 8 và 1) từ

năm 2003 đến 2005……….833.18 Biến thiên mật độ của cá rạn tại 2 điểm giám sát trong vịnh

Nha Trang theo các tháng trong năm 2005……….843.19 So sánh độ phủ của san hô cứng, độ giàu có về loài và mật độ của quần

xã cá rạn giữa các khu vực rạn không bị ảnh hưởng (tây bắc Cù Lao Cau

và bắc Cù Lao Cau), ít bị ảnh hưởng (Cát Trắng) và bị ảnh hưởng nặng

nề (Bực Lỡ và Xóm Bảy) ở vịnh Cà Ná vào năm 2003……… 873.20 Biến thiên độ giàu có về loài tổng số và một số họ cá chủ yếu

theo hiện trạng độ phủ san hô cứng và rong lớn tại vùng rạn

của vi tảo từ 2003 đến 2006………893.21 Biến thiên độ giàu có về loài tổng số và một số họ cá chủ yếu theo

hiện trạng độ phủ san hô cứng và rong lớn tại vùng rạn Bực Lỡ -

vịnh Cà Ná nơi chịu ảnh hưởng nặng nề bởi tai biến nở hoa của vi tảo

từ 2003 đến 2006………903.22 Biến thiên độ giàu có về loài tổng số và một số họ cá phổ biến theo

hiện trạng độ phủ san hô cứng và rong lớn tại vùng rạn Xóm Bảy –

vịnh Cà Ná nơi bị ảnh hưởng nặng nề bởi tai biến nở hoa của vi tảo từ

2003 đến 2006……….913.23 Biến thiên mật độ tổng số và một số họ cá chủ yếu theo hiện trạng độ

phủ của san hô cứng và rong lớn tại vùng rạn Cát Trắng – vịnh Cà Ná nơi ít chịu ảnh hưởng bởi tai biến nở hoa của vi tảo từ 2003 đến 2006….933.24 Biến thiên mật độ tổng số và một số họ cá chủ yếu theo hiện trạng độ

phủ san hô cứng và rong lớn tại vùng rạn Bực Lỡ – vịnh Cà Ná nơi chịuảnh hưởng nặng nề bởi tai biến nở hoa của vi tảo từ 2003 đến 2006…….943.25 Biến thiên mật độ tổng số và một số họ cá chủ yếu theo hiện trạng độ

phủ san hô cứng và rong lớn tại vùng rạn Xóm Bảy – vịnh Cà Ná nơi chịuảnh hưởng nặng nề bởi tai biến nở hoa của vi tảo từ 2003 đến 2006…….953.26 Biến thiên độ giàu có về loài tổng số và một số họ cá chủ yếu

theo hiện trạng độ phủ san hô cứng và rong lớn tại tây nam Hòn Miễu– vịnh Nha Trang theo thời gian……….983.27 Biến thiên mật độ tổng số và của một số họ cá chủ yếu theo hiện trạng

độ phủ san hô cứng và rong lớn tại tây nam Hòn Miễu – vịnh Nha

Trang theo thời gian………993.28 Biến thiên độ giàu có về loài tổng số và của một số họ cá rạn

chủ yếu theo hiện trạng độ phủ của san hô cứng và rong lớn tại

Hòn Đụn – vịnh Nha Trang từ 2002 đến 2007……….1013.29 Biến thiên mật độ tổng số và của một số họ cá rạn chủ yếu theo

vịnh Nha Trang theo từ năm 2002 đến 2007………102 3.30 So sánh xu thế thay đổi số lượng loài và độ giàu có về loài của

quần xã cá rạn trong khu vực được bảo vệ và không được bảo vệ

theo thời gian………1043.31 So sánh xu thế thay đổi mật độ tổng số và các nhóm cá có kích

thước kích thước 1 - 10cm và 11 - 20cm trong khu vực được bảo vệ

và không được bảo vệ theo thời gian………1073.32 So sánh xu thế thay đổi mật độ nhóm cá rạn có kích thước

21 – 30cm và > 30cm trong khu vực được bảo vệ và không được

bảo vệ theo thời gian……….1073.33 So sánh thay đổi mật độ họ cá Thia (Pomacentridae) và họ cá Bàng

Chài (Labridae) trong khu vực được bảo vệ và không được bảo vệ

theo thời gian………1103.34 So sánh thay đổi mật độ họ cá Bướm (Chaetodontidae), cá Thiên

Thần (Pomacanthidae), cá Đuôi Gai (Acanthuridae) và cá Mó

(Scaridae) trong khu vực được bảo vệ và không được bảo vệ theo

thời gian………1103.35 So sánh thay đổi mật độ họ cá Mú (Serranidae), cá Hồng (Lutjanidae),

cá Hè (Lethrinidae) và cá Kẽm (Haemulidae) trong khu vực được

bảo vệ và không được bảo vệ theo thời gian………1113.36 So sánh thay đổi mật độ họ cá Bò Da (Balistidae), cá Bò Giấy

(Monacanthidae), cá Miền (Caesionidae) và cá Dìa (Siganidae)

trong khu vực được bảo vệ và không được bảo vệ theo thời gian 1113.37 So sánh thay đổi sinh khối tổng số, nhóm cá ăn sinh vật phù du và

nhóm cá ăn rong trong khu vực được bảo vệ và không được bảo vệ

theo thời gian 1143.38 So sánh thay đổi sinh khối của nhóm cá ăn động vật không xương

sống (ĐVKXS), nhóm cá ăn tạp và nhóm cá dữ trong khu vực được

3.39 So sánh thay đổi sinh khối họ cá Thia (Pomacentridae), cá Bàng

Chài (Labridae), cá Bướm (Chaetodontidae) và cá Thiên Thần

(Pomacanthidae) trong khu vực được bảo vệ và không được bảo

vệ theo thời gian 1173.40 So sánh thay đổi sinh khối họ cá Đuôi Gai (Acanthuridae), cá Mó

(Scaridae), cá Mú (Serranidae) và cá Hồng (Lutjanidae) trong

khu vực được bảo vệ và không được bảo vệ theo thời gian 1173.41 So sánh thay đổi sinh khối họ cá Hè (Lethrinidae), cá Kẽm

(Haemulidae), cá Bò Da (Balistidae) và cá Bò Giấy (Monacanthidae) trong khu vực được bảo vệ và không được bảo vệ theo thời gian 1183.42 So sánh xu thế thay đổi sinh khối họ cá Miền (Caesionidae) và

cá Dìa (Siganidae) trong khu vực được bảo vệ và không được bảo

vệ theo thời gian 118

Bảng Tên các bảng Trang1.1 Khu vực, số trạm và thời gian khảo sát các nội dung trong luận án…… 263.1 Độ phủ trung bình của một số thành phần chủ yếu trên các rạn san

hô tại các khu vực nghiên cứu vùng ven bờ Nam Trung Bộ năm

2006 - 2007……….373.2 Số lượng giống, loài của từng họ cá rạn san hô ở các khu vực chủ

yếu vùng biển Nam Trung Bộ……… 393.3 Độ giàu có về loài tổng số và 10 họ cá đặc trưng của quần xã cá rạn

ở các khu vực vùng biển Nam Trung Bộ………423.4 Mật độ cá rạn san hô theo các nhóm kích thước tại các khu vực

nghiên cứu vùng ven bờ Nam Trung Bộ………433.5 Mật độ trung bình của các nhóm cá thuộc các bậc dinh dưỡng ở

từng khu vực nghiên cứu trong vùng biển Nam Trung Bộ……….443.6 Mật độ trung bình của một số họ cá rạn chủ yếu ở các khu vực

vùng biển Nam Trung Bộ……… 453.7 So sánh một số chỉ số đặc trưng của quần xã cá rạn san hô ở các

khu vực vùng biển Nam Trung Bộ……….463.8 Tóm tắt kết quả phân tích thống kê sự giống nhau (ANOSIM test)

dựa trên số liệu sự phong phú của cá rạn giữa các vùng biển

Việt Nam……….493.9 Các nhóm loài đặc trưng cho từng kiểu quần xã cá rạn san hô ở

các vùng biển Việt Nam……… 513.10 So sánh số lượng loài 10 họ cá đặc trưng của rạn san hô ở các

vùng biển Việt Nam………553.11 Độ giàu có về loài tổng số và của 10 họ cá rạn san hô đặc trưng ở

các vùng biển Việt Nam……… 593.12 Mật độ trung bình tổng số và 10 họ cá rạn đặc trưng ở các vùng

3.13 So sánh một số chỉ số đặc trưng của quần xã cá rạn san hô giữa

các vùng biển Việt Nam……… 643.14 Tóm tắt kết quả phân tích thống kê quan hệ giữa sự phong phú

của quần xã cá rạn san hô và các yếu tố môi trường bằng phép

phân tích tương quan giới hạn………653.15 Tóm tắt kết quả phân tích thống kê quan hệ giữa sự phong phú của

quần xã cá rạn san hô và độ phủ các dạng tập đoàn san hô sống bằng

phép phân tích tương quan giới hạn (CCA)………683.16 Tóm tắt kết quả phân tích thống kê quan hệ giữa sự phong phú của

quần xã cá rạn san hô và độ phủ các giống san hô bằng phép phân

tích tương quan giới hạn (CCA)……….713.17 Tóm tắt kết quả phân tích thống kê sự giống nhau giữa các tập hợp

quần xã cá rạn theo kiểu hình thái rạn san hô trong vịnh Cà Ná…………743.18 So sánh độ giàu có về loài và mật độ giữa các dạng hình thái rạn

san hô ở vịnh Cà Ná………753.19 Các nhóm loài đặc trưng cho từng kiểu quần xã cá rạn san hô ở

các vùng biển Việt Nam……… 763.20 Tóm tắt kết quả thống kê biến thiên độ giàu có về loài và mật độ

của cá rạn tại 8 điểm giám sát trong vịnh Nha Trang giữa các thời

kỳ trong năm từ 2003 đến 2006……… 853.21 So sánh độ giàu có về loài và mật độ của quần xã cá rạn giữa các

khu vực rạn với các mức độ ảnh hưởng khác nhau bởi tai biến nở

hoa của vi tảo ở vịnh Cà Ná vào năm 2003………883.22 Tóm tắt kết quả thống kê ANOVA một biến thay đổi mật độ tổng số

và các nhóm kích thước cá rạn tại các khu vực theo thời gian từ 2003 đến 2006………1063.23 Mật độ trung bình của một số họ cá phổ biến và mức độ khác nhau

giữa khu vực được bảo vệ so với không được bảo vệ……… 108

và mức độ khác nhau giữa khu vực được bảo vệ và không được

bảo vệ……… 1123.25 Tóm tắt kết quả phân tích thống kê ANOVA một biến sự thay

đổi sinh khối cá rạn trong khu vực được bảo vệ và không được bảo

vệ từ 2003 đến 2006……… 1133.26 So sánh sinh khối trung bình của một số họ cá và mức độ khác nhau

giữa khu vực được bảo vệ so với không được bảo vệ……… 1153.27 Mức độ gia tăng sinh khối (lần) của một số họ cá trong khu vực

được bảo vệ và không được bảo vệ trong vịnh Nha Trang giữa

2003 và 2006……….119

Mức độ đối sóng: là yếu tố môi trường được dùng để biểu thị mức độ ảnh hưởng của sóng đối với rạn san hô Thông thường yếu tố này được chia thành 4 mức độ khác nhau: kín (sheltered), nửa kín (semi-sheltered), nửa đối sóng (semi-exposed) và đối sóng hoàn toàn (exposed)

Rạn dạng riềm (fringing reef): là kiểu cấu trúc được coi là đơn giản nhất phân bố xung quanh các đảo nhiệt đới và đôi khi dọc theo bờ đất liền Rạn dạng riềm được chia thành 2 dạng khác nhau là riềm điển hình và không điển hình Rạn riềm điển hình là giai đoạn hoàn chỉnh của quá trình hình thành rạn san

hô và các thành phần cấu trúc của rạn được hình thành đầy đủ gồm lagun riềm (fringing lagoon), mặt bằng rạn và sườn dốc rạn Rạn riềm không điển hình là giai đoạn chưa hoàn chỉnh của quá trình phát triển rạn san hô Hình thái rạn phụ thuộc vào địa hình nền đáy và thường gồm 3 đới: đới sát bờ, đới mặt bằng rạn và đới sườn dốc

Rạn dạng nền (platform reef): là một cấu trúc đơn giản đặc trưng bởi sự cách biệt với đường bờ và có thể thay đổi lớn về hình dạng và kích thước

Mặt bằng rạn (reef flat): là thành phần cấu trúc tiếp theo lagun riềm và thường có cấu trúc bằng phẵng

Sườn dốc rạn (reef slope): là phần tiếp theo mặt bằng rạn với độ dốc nền đáy tăng nhanh và thậm chí gần như dốc đứng

Chỉ số độ giàu có về loài (richness index - d): là số lượng loài có trong một quần

xã hoặc trong một khu vực xác định

Chỉ số đa dạng loài (diversity index – H’): là tỉ số giữa số lượng loài và mức độ

ưu thế của các loài có trong một quần xã hoặc trong một khu vực xác định.Chỉ số cân bằng hoặc đồng đều (eveness index – J’): là tỉ số giữa độ đa dạng (H’)

và số lượng loài (S) có trong một quần xã hoặc trong một khu vực xác định

Trang

LỜI CAM ĐOAN……… i

LỜI CẢM ƠN……… ii

DANH SÁCH CÁC HÌNH……… iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG……….viii

BẢNG GIẢI THÍCH CÁC KHÁI NIỆM, THUẬT NGỮ……….xi

MỞ ĐẦU 1

Ý NGHĨA CỦA LUẬN ÁN 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 5

1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI 5

1.1.1 Thành phần loài và phân bố cá rạn san hô 5

1.1.2 Các yếu tố chi phối phân bố và cấu trúc quần xã cá rạn san hô 6

1.1.3 Sự thay đổi của quần xã và các nhóm loài cá rạn đặc trưng theo các kiểu hình thái rạn san hô 7

1.1.4 Sự thay đổi của quần xã cá rạn dưới các mối tác động 8

1.1.5 Sự thay đổi của quần xã cá rạn theo thời gian 10

1.1.6 Sự thay đổi của quần xã cá rạn san hô trong các khu bảo tồn biển 13

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÁ RẠN SAN HÔ Ở VIỆT NAM 15

CHƯƠNG 2: TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22

2.1 NGUỒN SỐ LIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN 22

2.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU 23

2.3 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP SỐ LIỆU 30

2.4 XỬ LÝ VÀ PHÂN TÍCH SỐ LIỆU 33

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

3.1 HIỆN TRẠNG ĐỘ PHỦ CÁC RẠN SAN HÔ VÙNG BIỂN VEN BỜ NAM TRUNG BỘ 36

3.2 CẤU TRÚC QUẦN XÃ CÁ RẠN SAN HÔ VÙNG BIỂN VEN BỜ NAM TRUNG BỘ 38

3.2.1 Tính chất thành phần loài và phân bố 38

3.2.2 Độ giàu có về loài 41

3.2.4 Các chỉ số của quần xã cá rạn 45

3.2.5 So sánh với các vùng biển khác ở Việt Nam 46

3.3 MỐI QUAN HỆ GIỮA QUẦN XÃ CÁ RẠN SAN HÔ VỚI THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC NỀN ĐÁY RẠN SAN HÔ 64

3.4 SỰ THAY ĐỔI CỦA QUẦN XÃ CÁ RẠN THEO CÁC KIỂU HÌNH THÁI RẠN SAN HÔ 72

3.5 SỰ THAY ĐỔI CỦA QUẦN XÃ CÁ RẠN THEO THỜI GIAN 77

3.5.1 Sự thay đổi độ giàu có về loài 77

3.5.2 Sự thay đổi mật độ 81

3.6 SỰ THAY ĐỔI CỦA QUẦN XÃ CÁ RẠN DƯỚI CÁC TÁC ĐỘNG 86

3.6.1 Sự thay đổi của quần xã cá rạn dưới tác động tai biến nở hoa của tảo 86

3.6.2 Sự thay đổi của quần xã cá rạn san hô dưới tác động của con người 97

3.7 SỰ THAY ĐỔI CỦA QUẦN XÃ CÁ RẠN GIỮA CÁC VÙNG RẠN ĐƯỢC BẢO VỆ VÀ KHÔNG ĐƯỢC BẢO VỆ 103

3.7.1 Sự thay đổi độ giàu có về loài 103

3.7.2 Sự thay đổi mật độ 105

3.7.3 Sự thay đổi về sinh khối 112

3.8 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP BẢO VỆ VÀ SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN ĐA DẠNG SINH HỌC 121

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 128

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 132

TÀI LIỆU THAM KHẢO 134

PHỤ LỤC 157

PHỤ LỤC 1: TỌA ĐỘ CÁC ĐIỂM KHẢO SÁT RẠN SAN HÔ TRONG VÙNG BIỂN VEN BỜ NAM TRUNG BỘ 157

PHỤ LỤC 2: DANH MỤC THÀNH PHẦN LOÀI CÁ RẠN SAN HÔ VÙNG BIỂN VEN BỜ NAM TRUNG BỘ 160

PHỤ LỤC 3: DANH MỤC THÀNH PHẦN LOÀI CÁ RẠN SAN HÔ MỚI PHÁT HIỆN Ở VÙNG BIỂN VEN BỜ NAM TRUNG BỘ 181

PHỤ LỤC 4: ẢNH CHỤP CÁC LOÀI CÁ RẠN SAN HÔ MỚI PHÁT HIỆN Ở VÙNG BIỂN VEN BỜ NAM TRUNG BỘ 182

MỞ ĐẦU

Rạn san hô là một trong những hệ sinh thái biển điển hình và quan trọng bậc nhất ở vùng biển nhiệt đới Bên cạnh việc tham gia hình thành và bảo vệ hàng ngàn hòn đảo lớn nhỏ trên toàn thế giới, chúng còn đóng góp một vai trò rất quan trọng trong sự phát triển kinh tế biển, duy trì cân bằng sinh thái và chúng thật sự góp phần nâng cao đời sống của nhiều cộng đồng ngư dân ở nhiều quốc gia vùng ven biển nhiệt đới [37, 64, 72, 122] Nhiều cộng đồng ngư dân vùng ven biển sống phụ thuộc trực tiếp hoặc gián tiếp vào rạn san hô bởi việc khai thác các nguồn lợi sinh vật sống trên rạn như tôm, cá, mực, ốc,… Bên cạnh những giá trị về mặt hải sản, các rạn san hô còn được sử dụng cho các hoạt động du lịch biển, và hàng năm cũng đã mang lại nguồn thu nhập không nhỏ cho nhiều cộng đồng [149]

Rạn san hô còn được xem là nơi có tính đa dạng và năng suất sinh học cao nhất so với các hệ sinh thái khác trên cạn và dưới biển trên trái đất [62,

169, 196] Rạn san hô là nơi cư trú cho hàng ngàn loài sinh vật thuộc các nhóm khác nhau, trong đó hải miên có đến 5.000 loài, thích ty bào (11.000 loài), cá rạn (4.000 loài) và hàng ngàn loài giun, giáp xác, thân mềm, da gai, rùa và rắn [212] Với sự đa dạng về hình thái và màu sắc, rạn san hô đã góp phần tạo nên

sự hấp dẫn kỳ lạ mà không dễ nơi đâu có được và chúng đã trở thành tài nguyên quý giá mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho nhiều quốc gia vùng biển nhiệt đới Với sự phức tạp về hình thái cấu trúc và sự đa dạng của thành phần loài sinh vật, rạn san hô được xem là một hệ sinh thái phức tạp và có sức lôi cuốn con người

Mặc dù chỉ chiếm diện tích khoảng 284.300 km2 [212] hoặc 600.000

km2 [211], nhưng hàng năm rạn san hô đã đóng góp khoảng 10 % sản lượng nghề cá trên toàn thế giới [211] Nghề cá rạn đã góp phần cung cấp thực phẩm

và sinh kế cho trên 10 triệu người ở các vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, đặc biệt là các quốc gia đang phát triển [145]

Sản lượng xuất khẩu cá rạn sống của khu vực Đông Nam Á hàng năm khá lớn và tăng dần từ 400 tấn trong năm 1989 lên đến 5.000 tấn trong năm

1995, nhưng lại giảm đến 22% vào năm 1996 [91]

Thống kê từ nghề thương mại cá rạn nhập khẩu vào thị trường Hồng Kông và Trung Quốc hàng năm từ khu vực Châu Á – Thái Bình Dương (chủ yếu là các nước Indonesia, Philippin, Australia, Malaysia, Thái Lan, Việt Nam, Đài Loan, Fiji, Maldives, quần đảo Marshall, Papua New Guinea, Seychelles, Singapore và quần đảo Salomon) dao động từ 18.000 – 240.000 tấn/năm với doanh thu ước tính có thể lên đến 810 triệu đôla mỹ/năm Sản lượng nhập khẩu

cá rạn sống vào thị trường Hồng Kông và Trung Quốc trong giai đoạn 1998 –

2002 có chiều hướng giảm dần từ 22.000 tấn trong năm 1998 xuống 13.000 tấn vào năm 2002 với doanh thu ước tính có thể lên đến khoảng 350 triệu đôla mỹ/năm [191]

Là thành phần cấu thành và tương tác với các thành phần khác trong hệ sinh thái rạn san hô và cùng với sự đa dạng và phong phú của mình, cá rạn san

hô từ lâu đã nhận được sự quan tâm của các nhà khoa học trên thế giới Hàng loạt các vấn đề liên quan đến địa động vật, các đặc trưng sinh học và sinh thái, mối quan hệ và tương tác qua lại giữa cá rạn san hô với các thành phần khác trong hệ sinh thái, quản lý và khai thác hợp lý nghề cá rạn đã và đang được nghiên cứu Mặc dù nghiên cứu cá rạn san hô biển Việt Nam cũng đã được tiến hành trong những thập niên gần đây, song nhiều vấn đề liên quan về thành phần loài, phân bố, mật độ, cấu trúc, mối quan hệ với các thành phần sinh vật khác trong rạn san hô, biến động theo thời gian và khả năng phục hồi của quần

xã cá rạn san hô trong khu bảo tồn biển ở vùng biển Việt Nam vẫn chưa được

nghiên cứu đầy đủ Vì vậy, luận án “Nghiên cứu mối quan hệ giữa quần xã

cá rạn với một số đặc trưng và hiện trạng rạn san hô ở vùng biển ven bờ Nam Trung Bộ” được tiến hành nhằm góp phần làm giải quyết những mục

tiêu và nội dung cụ thể như sau:

MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN

- Xác định được cấu trúc quần xã cá rạn (thành phần loài, tính chất phân

bố và mật độ) và mối quan hệ với các đặc trưng rạn san hô ở vùng biển ven bờ Nam Trung Bộ

- Nắm được mức độ ảnh hưởng của các mối tác động đối với rạn san hô vùng biển ven bờ Nam Trung Bộ thông qua quần xã cá rạn san hô, từ đó đề xuất giải pháp bảo vệ và sử dụng hợp lý đa dạng sinh học biển ở Việt Nam

NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN

- Nghiên cứu cấu trúc quần xã cá rạn san hô (thành phần loài, tính chất phân bố và mật độ) ở vùng biển ven bờ Nam Trung Bộ, có so sánh với các vùng biển khác ở Việt Nam

- Nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc quần xã cá rạn theo thời gian và theo các kiểu hình thái rạn san hô

- Nghiên cứu mối quan hệ giữa quần xã cá rạn với thành phần và cấu trúc nền đáy rạn san hô

- Nghiên cứu một số nhóm loài cá rạn đặc trưng chủ yếu cho các nhóm rạn chịu các kiểu tác động khác nhau

- Nghiên cứu sự thay đổi cấu trúc quần xã cá rạn san hô giữa các vùng rạn được bảo vệ và không được bảo vệ

Ý NGHĨA CỦA LUẬN ÁN

Đối với Việt Nam

- Luận án được xem là công trình đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu khá toàn diện nhiều vấn đề liên quan đến các đặc trưng và tính chất (thành phần loài, phân bố, mật độ, cấu trúc, mối quan hệ với các thành phần và độ phủ nền đáy rạn san hô, biến động theo thời gian) và khả năng phục hồi của quần xã cá rạn san hô trong khu bảo tồn biển ở vùng biển Việt Nam

- Kết quả nghiên cứu của luận án đã bổ sung 4 loài lần đầu tiên ghi nhận cho khu hệ cá rạn san hô ở Việt Nam

- Trên cơ sở phân tích và so sánh, luận án đã đề xuất phân chia khu hệ cá rạn san hô biển Việt Nam thành 7 khu vực phân bố chính gồm Bắc vịnh Bắc

Bộ, Nam vịnh Bắc Bộ, Trung Trung Bộ, Nam Trung Bộ, vùng biển Đông Nam, vùng biển Tây Nam và Trường Sa

- Luận án đã chỉ ra rằng tính chất phân bố của khu hệ cá rạn là do cấu trúc và mức độ phong phú trong quần xã chi phối hơn là do tính chất thành phần loài Điều này góp phần cải tiến phương pháp luận trong cách tiếp cận nghiên cứu liên quan đến việc phân chia khu hệ sinh vật

Đối với thế giới

- Kết quả của luận án đã góp phần làm sáng tỏ và khẳng định rằng phân

bố và cấu trúc của quần xã cá rạn không chỉ do độ phủ của san hô sống quyết định mà còn chịu sự chi phối bởi thành phần, cấu trúc và mức độ phong phú của các sinh cảnh nhỏ (micro-habitats) dạng cành và dạng phủ thuộc các giống

Acropora, Montipora và Millepora.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRÊN THẾ GIỚI

1.1.1 Thành phần loài và phân bố cá rạn san hô

Nghiên cứu rạn san hô trên thế giới được tiến hành từ rất sớm nhưng những nghiên cứu về các đặc trưng phân bố và sinh học của quần xã cá rạn san

hô mới chỉ được quan tâm nghiên cứu từ thập kỷ 70 của thế kỷ 20

Cho đến nay, có trên 4.000 loài thuộc 179 họ cá rạn đã được ghi nhận trên toàn thế giới [212], trong đó vùng Ấn Độ – Tây Thái Bình Dương có đến 3.700 loài, vùng phía nam Philippin và tây Indonesia có đến 2.500 loài [152] Các nghiên cứu theo từng khu vực riêng lẻ đã xác định vùng Micronesia gồm 1.407 loài thuộc 451 giống và 120 họ [152], vùng Great Barrier Reef và Coral Sea gồm 1.111 loài thuộc 367 giống và 113 họ [168], vùng biển của Indonesia và khu vực lân cận gồm 1.029 loài thuộc 268 giống và 63 họ [124] và vịnh Thái Lan có 357 loài thuộc 61 họ [203] Các họ cá có số lượng loài đa dạng nhất là cá Bàng chài (Labridae: 500 loài thuộc 60 giống), cá Kẽm (Haemulidae: 150 loài thuộc 19 giống), cá Thia (Pomacentridae) và cá Bướm (Chaetodontidae) (mỗi họ 127 loài thuộc 11 giống), cá Hồng (Lutjanidae: 100 loài thuộc 16 giống), cá Mó (Scaridae: 90 loài thuộc 10 giống), cá Thiên thần (Pomacanthidae: 86 loài thuộc 7 giống) [212]

Các nghiên cứu đánh giá khu hệ cá rạn theo từng khu vực cho thấy sự đa dạng thành phần loài cá rạn san hô thay đổi theo vị trí địa lý Vùng phía nam Đài Loan được ghi nhận trên 1.130 loài thuộc 128 họ [206], kế đến là quần đảo Mariana – Hoa Kỳ: 871 loài thuộc 97 họ [151], Coral Sea: 866 loài thuộc 134 họ [125], nam Great Barrier Reef – Australia: 859 loài thuộc 109 họ [188], Adaman Sea: 810 loài thuộc 85 họ [203] và quần đảo Trường Sa: 421 loài thuộc 49 họ [57]

Những nghiên cứu chi tiết tại từng khu vực rạn cũng cho thấy có sự khác nhau về phân bố thành phần và số lượng của các loài cá rạn san hô trong cùng một đới, giữa các đới trong cùng một rạn [70, 192, 193, 216] hoặc giữa các rạn trong cùng một khu vực [99, 150, 178, 234], giữa các rạn trong khu vực kín và đối sóng [95] Gust và cộng sự (2001) [95] ghi nhận mức độ phong phú của họ

cá Mó (Scaridae) trên những vùng rạn đối sóng cao hơn 4 lần và sinh khối cao hơn 3 lần so với những vùng khác Nhiều loài cá thường phân bố trên mặt bằng rạn khi còn non, nhưng khi trưởng thành thì chúng lại tập trung chủ yếu trên sườn dốc rạn [100] Một số loài trong cùng một họ có giới hạn phân bố tương đối hẹp giữa các đới của rạn, trong khi đó một số loài khác lại có phân bố rộng hơn [59, 44, 45, 80, 101, 178, 179] Bouchon-Navaro và Harmelin-Vivien (1981) [46] cho rằng thậm chí cùng một nhóm là các loài ăn thực vật, nhưng các loài thuộc họ cá Đuôi Gai chiếm ưu thế trên mặt bằng rạn, trong khi đó các loài thuộc họ cá Mó lại ưu thế trên sườn dốc rạn

Travers và cộng sự (2006) [218] xác định có khác biệt phân bố của quần xã cá rạn thuộc các họ cá Mú (Serranidae), cá Hồng (Lutjanidae), cá Hè (Lethrinidae) và cá Khế (Carangidae) vùng phía tây Australia Edgar và cộng sự (2004) [74] nghiên cứu quần xã cá rạn trong vùng nước nông quần đảo Galapagos, Ecuador và đã xác định được 3 nhóm quần xã cá rạn thuộc 3 khu vực địa lý chủ yếu gồm khu vực phía bắc, khu vực trung/đông nam và khu vực phía tây

1.1.2 Các yếu tố chi phối phân bố và cấu trúc quần xã cá rạn san hô

Một trong những vấn đề nhận được sự quan tâm của các nhà sinh thái rạn san hô là xác định các yếu tố chi phối sự phân bố và cấu trúc của quần xã

cá rạn Những kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng các yếu tố chi phối đối với quần xã cá rạn san hô là khá đa dạng Sự khác nhau về phân bố của cá rạn san

hô phụ thuộc vào vị trí địa lý [48, 218], độ sâu [49, 48, 80, 82, 126, 178], dòng

chảy và chất lượng nước [112, 216], mức độ ảnh hưởng của sóng [68, 214,

231, 223], đới rạn [126, 68], khoảng cách từ các nguồn tác động [26, 93, 232, 126], nguồn thức ăn sẵn có [217], quá trình định cư [66, 161] và sự di chuyển của cá [56, 81, 133, 236], sinh vật địch hại [32, 107, 110], nơi cư trú và trốn tránh kẻ thù [50, 67, 108, 109, 173, 208], sự phức tạp về hình thái và cấu trúc của rạn [48, 135] và độ phủ san hô sống [35, 47]

Những kết quả nghiên cứu của Luckhurst và Luckhurst (1978) [135], Jennings và cộng sự (1996) [117], Chabanet và cộng sự (1997) [55], Cadoret và cộng sự (1999) [49] cho thấy tính đa dạng loài và sự phong phú của quần xã cá rạn bị chi phối bởi sự phức tạp của cấu trúc nền đáy rạn, trong khi đó một số tác giả khác lai không tìm thấy có sự liên quan này [34, 173] Nhiều nghiên cứu chứng minh rằng độ phủ san hô sống có quan hệ mật thiết với mức độ giàu có thành phần loài cá rạn [52, 35, 49], trong khi đó các kết quả của Luckhurst và Luckhurst (1978) [135], Roberts và Ormond (1987) [173], Lecchini và cộng sự (2003) [126] lại cho thấy không có sự quan hệ rõ ràng Mặc dù đã có một số kết quả nghiên cứu thể hiện mối quan hệ mật thiết giữa độ phủ san hô sống với quần xã cá rạn như đã đề cập ở trên, nhưng có thể nói cho đến nay vấn đề này vẫn còn đang còn tranh luận Một số vấn đề được đặt ra là trong thành phần san hô sống, yếu tố nào (dạng hình thái tập đoàn, giống san hô) đóng vai trò quan trọng và chi phối mối quan hệ này thì chưa được quan tâm nghiên cứu

1.1.3 Sự thay đổi của quần xã và các nhóm loài cá rạn đặc trưng theo các kiểu hình thái rạn san hô

Nhìn chung, những nghiên cứu chi tiết về sự thay đổi của quần xã cá rạn theo hình thái và cấu trúc rạn là rất ít Kết quả của một số nghiên cứu cho rằng hình thái và cấu trúc phức tạp của của rạn sẽ ảnh hưởng đến thành phần loài và

sự phong phú của cá rạn [38] Sự đa dạng, phân bố và mức độ phong phú của

cá rạn chịu sự chi phối bởi thành phần cấu trúc của quần cư [141, 213] Galzin

và Legendre (1987) [86] xác định 4 kiểu tập hợp quần xã cá rạn san hô ở khu vực Polynesia (Pháp) và cho rằng chúng có liên quan mật thiết đối với sự khác nhau về cấu trúc hình thái của các kiểu rạn như rạn riềm, lagun, mặt bằng rạn và sườn dốc rạn bên ngoài Letourneur (1996a) [127] nghiên cứu quần xã cá rạn ở vùng đảo Reunion cũng đã xác định 3 kiểu tập hợp quần xã cá rạn phân bố theo các đới khác nhau.

Gladfelter và Gladfelter (1978) [88] khi nghiên cứu cấu trúc quần xã cá rạn trong các lagun ở quần đảo Virgin – Australia cho rằng sự thay đổi cấu trúc quần xã cá rạn có liên quan đến sự khác nhau của cấu trúc quần cư Galzin (1987) [85] đã ghi nhận sự đồng nhất về các tập hợp thành phần loài cá rạn ở độ sâu 3 – 30m khu vực đảo Moore – Polynesia (Pháp) Ở các rạn khu vực Tulear (Madagascar), Harmelin-Vivien (1977) [100] xác định 2 kiểu quần xã riêng biệt trên các đới nông và sâu > 20m của rạn san hô

Letourneur và cộng sự (2000) [130] ghi nhận phân bố của quần xã cá rạn san hô không có sự đồng nhất giữa 3 kiểu rạn (rạn chắn, rạn nền và rạn riềm) ở vùng biển New Caledonia, trong đó vùng rạn chắn có sinh khối và trữ lượng cao hơn so với vùng rạn nền và rạn riềm

1.1.4 Sự thay đổi của quần xã cá rạn dưới các mối tác động

Các mối tác động của tự nhiên và con người đối với rạn san hô rất đa dạng, trong đó một số tác động chủ yếu bao gồm khai thác quá mức, khai thác hủy diệt, lắng đọng trầm tích và ưu dưỡng [115] Những tác động này làm thay đổi cấu trúc và chức năng trong mối quan hệ tương hỗ giữa các thành phần sinh vật trong rạn [144] Nghiên cứu sinh thái và biến đổi cấu trúc quần xã cá rạn san hô dưới những tác động của tự nhiên và con người đã được quan tâm trong những thập niên gần đây Mặc dù quy mô nghiên cứu còn hạn chế, song những kết quả đạt được cho thấy rằng quần xã cá rạn san hô bị tác động bởi hoạt động khai thác quá mức [123, 180, 181, 182, 183], khai thác hủy diệt

[77], suy giảm độ phủ san hô sống và mất nơi cư trú [43, 148, 166], tình trạng suy thoái [89, 230], biến cố tẩy trắng [43] và du lịch [103, 147, 199]

Khai thác quá mức được xem là một trong những nguyên nhân chủ đạo làm thay đổi các đặc trưng sinh thái và sự đa dạng của quần xã sinh vật rạn san

hô [39, 165] Tùy theo mức độ và phạm vi, hoạt động khai thác tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến quần xã cá rạn san hô theo nhiều kiểu khác nhau như làm thay đổi về cấu trúc thành phần loài [183, 123], kích thước và tính ưu thế của một số nhóm loài trong quần xã cá rạn [25, 143], cấu trúc quần thể, sinh trưởng và sinh sản của các nhóm loài chủ đạo [163] và từ đó làm mất cân bằng trong hệ sinh thái rạn san hô do thiếu sự cạnh tranh của các nhóm sinh vật địch hại [142, 163] Việc khai thác quá mức một số nhóm cá rạn san hô, đặc biệt nhóm cá ăn thực vật và động vật không xương sống làm thay đổi phân bố và

sự phong phú của quần xã rong biển [53, 131] và động vật không xương sống trên rạn [53, 131, 137] Một số nghiên cứu khác ghi nhận rằng sự phong phú của nhóm cá ăn thực vật không thay đổi hoặc gia tăng khi gia tăng cường độ khai thác [116, 172, 183]

Nghiên cứu ảnh hưởng của khai thác bằng chất nổ đã được tiến hành ở nhiều nơi [28, 75, 162, 146] và thấy rằng khai thác hủy diệt là một trong những nguyên nhân đe dọa đến hệ sinh thái rạn san hô ở nhiều quốc gia [77] Một trong những tác động chính của hoạt động khai thác bằng chất nổ làm phá hủy và mất nơi cư trú (habitats) từ đó ảnh hưởng đến cấu trúc quần xã sinh vật sống trên rạn Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng sự suy giảm độ phủ san hô cứng trên rạn làm giảm đáng kể mức độ phong phú của cá rạn hoặc thậm chí có nguy cơ tiệt chủng ở phạm vi hẹp, đặc biệt đối với các loài cá ăn san hô hoặc dùng rạn san hô như là nơi trú ẩn của mình [43, 119, 132, 148] Sự thay đổi của quần xã

cá Bướm Chaetodon spp là một trong những ví dụ điển hình nhất do chúng ăn

chủ yếu là san hô [102, 166] và vì vậy chúng được xem là những nhân tố chỉ thị đối với sự thay đổi tình trạng của rạn san hô [65]

Các nghiên cứu liên quan đến ảnh hưởng của hiện tượng tẩy trắng san

hô (coral bleaching) đã xác định rằng sự bổ sung nguồn giống, tính đa dạng và cấu trúc quần xã cá rạn san hô trong cùng một vùng rạn bị tẩy trắng thường thấp hơn so với trước khi bị tẩy trắng hoặc các rạn đã phục hồi sau biến cố này [43] Pratchett và cộng sự (2006) [167] ghi nhận sự suy giảm đáng kể nhất về

độ phong phú đối với các loài thuộc họ cá Bướm (Chaetodontidae) ăn polyp

san hô như Chaetodon baronessa, C lunula, C trifascialis, C plebeius và C

rainfordi, nhưng không có sự suy giảm về mức độ phong phú đối với các loài

C auriga, C aureofasciatus, C citrinellus, C melannotus và C vagabundus

do độ phủ san hô sống bị suy giảm (> 90 %) sau biến cố tẩy trắng giữa năm

2000 – 2005 Sau biến cố tẩy trắng các rạn san hô thường ít có khả năng phục hồi và bị suy thoái, và điều này thường kéo theo sự gia tăng mật độ của nhóm

cá ăn thực vật [89, 230] hoặc giảm mật độ của nhóm cá ăn san hô [161]

Du lịch đã góp phần làm phá hủy đáng kể các rạn san hô và từ đó ảnh hưởng đến sự đa dạng của quần xã cá rạn [103, 199, 147] Hawkins và cộng sự (1999) [105] cho rằng với 6.000 khách tham gia lặn tại 1 rạn mỗi năm ở Bonaire thuộc vùng đảo Caribê từ năm 1991 đến 1994 đã làm tăng mức độ gãy

đổ san hô nhưng không ảnh hưởng đến quần xã cá rạn

1.1.5 Sự thay đổi của quần xã cá rạn theo thời gian

Những hiểu biết cơ bản về sự biến động theo thời gian của quần xã cá rạn san hô đóng vai trò quan trọng trong việc nắm vững bản chất của quần xã

và nâng cao hiệu quả quản lý nghề cá Tùy thuộc vào phạm vi và mức độ nghiên cứu, nhưng nhìn chung nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng có sự biến động của quần xã cá rạn theo thời gian [58, 80, 85, 189, 194, 195] Sự biến động của quần xã cá rạn theo thời gian chịu sự chi phối bởi nhiều yếu tố như

sự di chuyển để đẻ trứng [175, 190], tìm kiếm thức ăn [106], sự định cư và bổ sung [58, 70, 71, 205, 229], sự di chuyển giữa các đới trong cùng một rạn [85],

di chuyển theo nguồn thức ăn sẵn có [216, 231], thay đổi theo mùa do sự thay đổi của điều kiện môi trường (sự bay hơi, nhiệt độ, độ muối, điều kiện sóng gió) [58] và chu kỳ ngày đêm [128]

Friedlander và Parrish (1998) [82] cho rằng có sự biến thiên theo mùa về

số lượng loài, mật độ, tính đa dạng và cân bằng trong quần xã cá rạn, trong đó thấp nhất là vào mùa đông trong vịnh Hanalci, Hawaii Các vùng nước sâu hơn

và có sự phức tạp về cấu trúc nền đáy lớn hơn đều có số lượng loài, mật độ, tính đa dạng và mức độ cân bằng cao hơn Các khu vực ít sóng gió thường có

sự phong phú về thành phần loài ổn định hơn

Gần đây, nhiều nghiên cứu đã chứng tỏ rằng các quá trình diễn ra sau khi định cư có khả năng làm thay đổi kiểu phân bố ban đầu [201] và điều này làm thay đổi sự phong phú và biến động cục bộ giữa việc bổ sung và mất đi theo từng khu vực xác định [51, 204] Ví dụ nhiều loài cá Mú và cá Hồng di cư đến vài kilômét để sinh sản [190, 207] Sự thay đổi của các yếu tố môi trường như nhiệt độ, độ mặn, điều kiện sóng gió có khả năng ảnh hưởng đến sự phân

bố và di chuyển của cá rạn [58]

Các kiểu bổ sung nguồn cá con đóng vai trò chủ yếu trong việc xác định phân bố và sự phong phú của cá rạn san hô theo không gian và thời gian Booth (2002) [42] nghiên cứu ở vùng biển Great Barrier Reefs, Australia từ năm 1993 đến 1995 ghi nhận quá trình định cư của cá rạn chủ yếu diễn ra vào giữa tháng 12 đến đầu tháng 2 Booth (1991) [41] cho rằng cá con của họ cá Thia (Pomacentridae) thường không di chuyển khỏi nơi mà chúng đã định cư trong những tháng đầu tiên và điều này cho thấy rằng sự biến mất hoặc suy giảm số lượng là do chết tự nhiên

Letourneur (1996b) [128] ghi nhận sự biến động độ giàu có về loài và mật độ cá rạn theo chu kỳ trăng trong tháng, giữa các tháng trong năm và giữa các năm Độ giàu có về loài và mật độ thường có xu hướng cao nhất vào lúc gần thời kỳ trăng tròn và thấp nhất vào thời kỳ trăng non Sự biến động độ giàu có về loài thường cao nhất vào tháng 4 – 5 và thấp nhất vào tháng 8 và tháng 3 Sự biến động giữa các năm được ghi nhận trên mặt bằng rạn bên ngoài (outer reef flat) giữa mùa hè và các giai đoạn khác trong năm, trong khi đó tổng mức giàu có về loài trong mùa hè cao hơn mùa đông trên cả hai đới mặt bằng và sườn dốc rạn, tuy nhiên sự khác nhau này là không có ý nghĩa Nghiên cứu chi tiết đối với một số nhóm loài cho thấy tổng mức độ phong phú của cá loài

Epinephelus merra, Plectroglyphidodon dickii, Stethojulis albovittata và Ctenochaetus striatus trong mùa hè cao hơn mùa đông Tổng độ giàu có, độ

giàu có trung bình về loài và mật độ trung bình của mỗi cuộc điều tra trong mùa hè luôn cao hơn mùa đông nhưng sự sai khác không có ý nghĩa Mức độ giàu có loài, sự phong phú, sự định cư và bổ sung cá bột và cá con của các loài

thuộc nhóm cá ăn thực vật như Acanthurus nigrofuscus, Acanthurus triostegus,

Ctenochaetus striatus, Siganus spp và các loài cá nhỏ ăn thịt như Stethojulis

spp., Thalassoma hardwicke và T lunare trong mùa hè đều cao hơn so với các

thời kỳ khác [58, 71, 176, 205, 229] Sự suy giảm mức độ phong phú của cá giữa các năm tại các rạn nghiên cứu là do tình trạng suy thoái của các rạn san

hô do ưu dưỡng, bão và sóng lớn [85, 202] vì quần xã cá rạn rất nhạy cảm với sự thay đổi cấu trúc nền đáy Friedlander và Parrish (1998) [82] ghi nhận biến động mùa vụ về số lượng loài, số lượng cá thể, tính đa dạng và cân bằng của quần xã cá rạn thường thấp nhất trong mùa đông và cao hơn ở những vùng nước sâu và cấu trúc nền đáy phức tạp hơn Sự di chuyển theo thời gian của

loài cá Mú Chấm Bé Plectropomus leopardus được ghi nhận tại vùng rạn của

đảo One Tree [200]

Connell và Kingsford (1998) [63] và Samoilys (1997) [200] cho rằng không có sự khác nhau về mức độ phong phú của cá rạn giữa các khoảng thời gian trong ngày hoặc theo chế độ triều Grimes (1987) [94] tổng quan và cho rằng những hiểu biết về sự di chuyển sinh sản của Cá hồng vẫn còn rất hạn chế, nhưng đối với cá Mú thường tập trung với số lượng lớn tại các khu vực đặc biệt trong mùa sinh sản [61, 118] Sự phân bố và di chuyển của cá kích thước lớn có thể chịu sự chi phối bởi sự sẵn có của quần cư thích hợp [90].

Ngược lại, nhiều nghiên cứu khác đã chỉ ra rằng, sự biến động theo thời gian của cá rạn là rất ít do chúng hầu như ít di chuyển ngoại trừ một số loài có khả năng di chuyển lớn [111] Những nghiên cứu ở vùng đảo Hawaii [111, 229] cho thấy không có sự biến đổi theo mùa trong cấu trúc quần xã cá rạn Ault và Johnson (1998) [34] và Nanami và Nishihira (2003) [153] ghi nhận quần xã cá rạn san hô ít thay đổi theo thời gian đối với những vùng rạn nối tiếp

so với các vùng rạn cách ly

1.1.6 Sự thay đổi của quần xã cá rạn san hô trong các khu bảo tồn biển

Trong những thập niên gần đây, việc thiết lập các khu bảo tồn biển (Marine Reserves hoặc Marine Protected Areas) đang ngày càng gia tăng và được xem là công cụ hữu hiệu góp phần nâng cao hiệu quả bảo tồn đa dạng sinh học và quản lý nghề cá ở nhiều quốc gia trên thế giới [29, 97, 104, 159,

171, 174, 198, 202] Vai trò của các khu bảo tồn biển là giúp nâng cao hiệu quả quản lý nghề cá nhờ vào việc bảo vệ nguồn bố mẹ đảm bảo cho quá trình

bổ sung bầy đàn thông qua quá trình phát tán ấu trùng và sự di chuyển của các

cá thể trưởng thành đến những khu vực khác đã và đang bị khai thác quá mức [40], đồng thời duy trì năng suất khai thác cho những khu vực xung quanh nhờ vào “hiệu ứng tràn – spillover” [29, 177]

Nhiều nghiên cứu chứng tỏ rằng mật độ, sinh khối, kích thước trung bình và tính đa dạng loài của quần xã cá rạn trong khu vực được bảo vệ cao

hơn so với khu vực không được bảo vệ, đặc biệt nhóm cá có giá trị thực phẩm [97, 143, 144, 165, 170, 182, 184] và có xu hướng tăng dần theo thời gian [29,

184, 185, 194, 228, 235], trong khi đó một số nghiên cứu khác lại ghi nhận có

sự gia tăng không đáng kể các thông số này [92, 172, 197] Halpern và Warner (2003) [98] tổng quan từ 112 nghiên cứu đánh giá độc lập tại 80 khu bảo tồn biển khác nhau cho thấy mật độ, sinh khối, kích thước trung bình và tính đa dạng của sinh vật trong khu bảo tồn biển đều cao hơn so với vùng bên ngoài sau 1 – 3 năm được quản lý Các kết quả nghiên cứu của Alcala (1998) [29] ghi nhận mật độ cá thể và số lượng loài cá rạn trong khu vực được bảo vệ nghiêm ngặt (no-take zone) tăng sau 5 – 10 năm tại đảo Sumilon và sản lượng khai thác nhóm cá dữ kích thước lớn (large predatory fish) gia tăng từ 9,7 tấn/km2 trong năm 1976 đến 16,8 tấn/km2 trong năm 1983-1984 tại khu bảo tồn biển Apo của Philippin Williamson (1999) [235] nhận thấy rằng sinh khối

của loài cá Mú Chấm Bé Plectropomus leopardus ở đảo Whitsunday và Palm

vùng trung tâm Great Barrier Reef, Australia có sự gia tăng từ 3 - 4 lần trong vùng được bảo vệ so với khu vực không được bảo vệ, trong khi đó những loài khác thuộc nhóm cá dữ lại không gia tăng đáng kể Roberts và cộng sự (2001) [174] ghi nhận có sự gia tăng về sản lượng đánh bắt từ những người khai thác truyền thống từ 46 – 90% tùy thuộc vào loại ngư cụ tại 5 khu bảo tồn biển kích thước nhỏ ở vùng St Lucia Graham và cộng sự (2003) [92] thấy rằng mật độ của 9 loài thuộc các họ cá Thia, cá Bàng Chài, cá Mó trong vùng được khai thác cao hơn so với vùng được bảo vệ sau 14 năm quản lý Ashworth và cộng sự (2004) [33] nhận thấy có sự gia tăng cao hơn mức độ phong phú của Trai

Tai Tượng Tridacna spp và Ốc Đụn Tectus dentatus trong vùng không khai

thác so với các khu vực lân cận bị khai thác sau 5 – 8 năm bảo vệ

Nhìn chung, hiệu ứng tràn chỉ được ghi nhận đối với những nhóm loài

cá rạn có kích thước lớn và có khả năng di chuyển rộng [121, 149, 184] nhưng

điều này lại không được ghi nhận đối với phần lớn các nhóm loài cá rạn có kích thước nhỏ và sống gắn chặt với rạn san hô [56, 121] Trên cơ sở phân tích các kết quả nghiên cứu trong một thời gian dài tại khu bảo tồn biển Apo của Philippin, Alcala (1998) [29] nhận định hiệu ứng tràn từ các vùng rạn trong khu vực bảo vệ nghiêm ngặt ra những khu vực lân cận của nhóm cá dữ phải mất từ 8 – 10 năm Kaunda-Arara và Rose (2004) [121] ghi nhận hiệu ứng tràn giữa các vùng rạn riềm ở Vườn quốc gia Malindi và Watamu, Kenya đối với

các loài cá có khả năng di chuyển lớn (Siganus sutor, Lethrinus mahsena và

Lethrinus miniatus) nhưng lại không ghi nhận đối với phần lớn các loài cá ít di

chuyển Munro (1996) [149] ghi nhận có sự di chuyển của loài Sparisoma

chrysopterum (họ cá Mó) giữa các dạng rạn đốm (patch reef) ở Jamaica, trong

khi đó Chapman và Kramer (2000) [56] cho thấy sự di chuyển của cá giữa các rạn dạng riềm ở Barbados là rất hạn chế

1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CÁ RẠN SAN HÔ Ở VIỆT NAM

Nghiên cứu về rạn san hô ở vùng biển Việt Nam được tiến hành khá sớm từ những năm 1926 – 1930 ở quần đảo Hoàng Sa và Trường Sa do tàu De Lanessan thực hiện [3] và [7], trong đó nghiên cứu nguồn lợi cá rạn san hô bước đầu cũng có quan tâm Sau một thời gian dài bị gián đoạn, mãi cho đến thập niên 90 của thế kĩ trước, việc nghiên cứu cá rạn bắt đầu được quan tâm trong khuôn khổ của các đề tài dự án cấp nhà nước thuộc Chương trình Biển và Hải Đảo Trong giai đoạn này, các nghiên cứu chủ yếu tập trung về khía cạnh phân loại học và mô tả tính chất của khu hệ cá rạn ở một số vùng biển như Trường Sa và vùng ven bờ Nam Trung Bộ

Công trình của Nguyễn Hữu Phụng và Bùi Thế Phiệt (1987) [13] được xem là công bố đầu tiên chuyên về cá rạn san hô ở Việt Nam Trên cơ sở tập hợp các kết quả của những chuyến khảo sát khu hệ cá rạn trước đó, Nguyễn Hữu Phụng (2004) [12] đã liệt kê tổng cộng có 394 loài thuộc 139 giống thuộc

khu hệ cá ở vùng biển Trường Sa Nguyễn Văn Lục và cộng sự (1991) [10] đưa ra một số dẫn liệu gồm 124 loài và một số đặc điểm của nguồn lợi cá rạn san hô vùng biển từ Đà Nẵng đến Khánh Hòa.

Có thể nói rằng, việc nghiên cứu cá rạn san hô ở Việt Nam chỉ được tiến hành có quy mô và khá liên tục kể từ sau 1993 trong khuôn khổ của nhiều đề tài, dự án liên quan đến lĩnh vực đánh giá đa dạng sinh học, khai thác nguồn lợi và tiềm năng bảo tồn ở một số vùng đảo chủ yếu vùng ven bờ Việt Nam Trên cơ sở của những kết quả nghiên cứu này, hàng loạt các công trình đã được công bố liên quan đến khu hệ cá rạn san hô ở một số khu vực trọng điểm

có tiềm năng thiết lập các khu bảo tồn biển ở vùng biển Việt Nam Các công trình công bố liên quan đến khu hệ cá rạn ở Việt Nam cho đến nay cũng chủ yếu tập trung vào khía cạnh mô tả tính chất thành phần loài và bước đầu nêu lên một số đặc trưng về mật độ, phân bố kích thước, tính chất đa dạng theo từng khu vực nhỏ hoặc từng vùng biển

Nguyễn Hữu Phụng và Nguyễn Văn Long (1997a) [14] công bố danh mục thành phần loài cá rạn san hô ở vùng biển Côn Đảo gồm 160 loài thuộc 68 giống và 27 họ, trong đó các họ cá Thia, cá Bàng Chài, cá Bướm, cá Mó, cá

Mú, cá Hồng và cá Sơn chiếm ưu thế và bước đầu đề cập đến tính chất nguồn lợi cá rạn trong khu vực này Nguyễn Văn Long và Nguyễn Hữu Phụng (1997) [8] khi nghiên cứu về khu hệ cá rạn san hô ở Cù Lao Cau – Bình Thuận đã công bố một danh mục gồm 211 loài thuộc 87 giống và 35 họ cá rạn, trong đó các họ cá có số lượng loài nhiều nhất là họ cá Thia, cá Bướm và cá Bàng Chài Nguyễn Hữu Phụng và Nguyễn Văn Long (1997b) [15] liệt kê 187 loài thuộc

77 giống và 31 họ cá rạn ở vùng biển Cù Lao Chàm – Quảng Nam, trong đó bổ sung 37 loài mới cho danh mục cá biển Việt Nam Các tảc giả đã nêu lên nhận xét rằng khu hệ cá rạn san hô ở Cù Lao Chàm có sự phong phú về số lượng

loài của họ cá Bướm cao hơn so với các vùng biển Nha Trang, Cù Lao Cau và Côn Đảo.

Nguyễn Hữu Phụng và cộng sự (2001) [16] nghiên cứu khu hệ cá rạn ở vịnh Nha Trang cũng đã công bố 348 loài thuộc 146 giống và 58 họ cá rạn, trong đó có sự phong phú về thành phần loài của họ cá Lịch Biển (Muraenidae), cá Sơn Đá (Holocentridae), cá Chìa Vôi (Syngnathidae), cá Mú (Serranidae), cá Sơn (Apogonidae), cá Bướm (Chaetodontidae), cá Bàng Chài (Labridae), cá Đuôi Gai (Acanthuridae), cá Dìa (Siganidae), cá Mù Làn (Scorpaenidae), cá Bò Da (Balistidae) và cá Nóc (Tetraodontidae) Các tác giả cũng đã so sánh với một số khu vực khác và cho rằng vùng biển Nha Trang có

sự giống nhau về thành phần loài của cá rạn so với khu vực Cù Lao Cau, Cù Lao Chàm và Trường Sa

Nguyễn Nhật Thi và Nguyễn Văn Quân (2004) [19] trên cơ sở tập hợp tất cả các tư liêu nghiên cứu về khu hệ cá vùng biển Trường Sa đã thống kê một danh mục gồm 524 loài thuộc 192 giống và 59 họ, trong đó họ cá chiếm số lượng lớn gồm cá Thia (81 loài) Đỗ Văn Khương và cộng sự (2005) [5] nghiên cứu khu hệ cá rạn san hô khu vực Cát Bà và Cô Tô đã xác định được

133 loài ở Cát Bà và 79 loài ở Cô Tô, trong đó 4 họ cá có số lượng loài nhiều nhất là cá Thia (Pomacentridae), cá Mú (Serranidae), cá Bàng Chài (Labridae)

và cá Sơn (Apogonidae), nhưng không có sự hiện diện của họ cá Đuôi Gai (Acanthuridae) Các tác giả cũng khẳng định rằng cá rạn san hô ở khu vực Cát

Bà - Cô Tô khá đa dạng hơn so với các khu vực khác ở vịnh Bắc Bộ và chỉ kém hơn so với khu vực Cồn Cỏ (217 loài)

Nguyễn Văn Quân (2005a) [17] nghiên cứu nguồn lợi cá rạn san hô vùng biển vịnh Hạ Long – Quảng Ninh đã xác định được 111 loài thuộc 44 họ Nhóm cá có kích thước bé 1 – 10cm chiếm đến 85% Tác giả bước đầu cũng

đã so sánh số lượng loài cá rạn với độ phủ san hô sống và thấy rằng các họ cá

Bướm, cá Thia, cá Sơn và cá Bống Trắng thường gặp trên các rạn san hô có sự

phong phú của san hô cành Acropora và có độ phủ san hô sống cao Các họ cá

Bàng Chài, cá Mú, cá Dìa và cá Chình xuất hiện chủ yếu ở các rạn san hô có

độ phủ thấp với sự phong phú của san hô dạng khối (Porites spp.) và san hô

chết vỡ vụn

Nguyen Van Quan (2006) [158] nghiên cứu khu hệ cá rạn san hô tại khu bảo tồn biển đảo Ba Mun, Quảng Ninh đã xác định được 68 loài thuộc 38 giống và 21 họ Cũng trong công trình công bố này, tác giả đã thống kê số lượng loài của các khu vực lân cận trong vịnh Bắc Bộ gồm Cô Tô (133 loài), đảo Trần (157 loài), Hạ Long (111 loài) và Cát Bà (79 loài) Tác giả cho rằng chế độ gió mùa không ảnh hưởng nhiều đến sự thay đổi về thành phần loài nhưng ảnh hưởng đối với sự thay đổi về mật độ cá thể của quần xã cá rạn

Nguyễn Văn Long và cộng sự (2008) [9] trên cơ sở tập hợp các tư liệu nghiên cứu đã thống kê được 152 loài thuộc 71 giống và 31 họ cá rạn san hô ở vùng biển Phú Quốc Trong đó, các họ cá có số lượng loài phong phú nhất gồm cá Thia (Pomacentridae), cá Bàng Chài (Labridae), cá Mú (Serranidae),

cá Mó (Scaridae), cá Sơn (Apogonidae), cá Dìa (Siganidae), cá Đổng (Nemipteridae), cá Hồng (Lutjanidae) và cá Miền (Caesionidae) Các tác giả bước đầu cũng nêu lên một số đặc trưng về mật độ, tính chất đa dạng và nhận định về tính chất khu hệ cá rạn ở đây là có sự giàu có về thành phần loài của các họ cá có giá trị thực phẩm như cá Mú, cá Hồng, cá Đổng, cá Dìa nhưng lại kém phong phú của họ cá Bướm

Gần đây, các nghiên cứu trên phạm vi rộng hơn nhằm so sánh tính chất khu hệ theo từng vùng biển cũng đã được quan tâm Nguyen Van Long (1998) [154] bước đầu đã xác định có 31 loài cá Bướm (Chaetodontidae) phân bố trên các rạn san hô vùng biển ven bờ Việt Nam, trong đó khu vực miền Trung có số lượng loài và mật độ cá thể của các loài cá Bướm cao nhất

Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu và công trình công bố được tiến hành

từ 1987 – 2001 ở các khu vực riêng lẻ, Nguyễn Hữu Phụng (2004) [12] đã thống kê danh mục thành phần loài cá rạn san hô cho toàn vùng biển Việt Nam gồm 672 loài thuộc 204 giống và 65 họ, trong đó họ cá Thia (Pomacentridae)

có số lượng loài phong phú nhất Tác giả cho rằng vùng biển là vùng Trường

Sa có sự phong phú về thành phần loài của họ cá Sơn Đá (Holocentridae), cá Thia (Pomacentridae), cá Bò Da (Balistidae) cao hơn so với vùng ven bờ, trong khi đó vùng ven bờ lại có sự phong phú của các họ cá Mú (Serranidae), cá Hồng (Lutjanidae), cá Sơn (Apogonidae), cá Kẽm (Haemulidae), cá Bướm (Chaetodontidae), cá Bàng Chài (Labridae) và cá Mào Gà (Blenniidae) Trên

cơ sở phân tích tính chất thành phần loài, tác giả đi đến nhận định rằng vùng biển miền Trung, đặc biệt là Nha Trang có sự giống nhau về thành phần loài so với vùng biển Trường Sa nhưng lại cao hơn so với các khu vực khác

Nguyễn Văn Quân (2005b) [18] thống kê khu hệ cá biển vùng biển phía Bắc từ Quảng Ninh đến Thừa Thiên – Huế đã xác định được 555 loài, trong đó

cá rạn san hô có 459 loài Nguyễn Nhật Thi và Nguyễn Văn Quân (2005) [20] thống kê khu hệ cá rạn cho toàn vùng biển Việt Nam lên đến 1.191 loài thuộc

449 giống và 118 họ, trong đó 2 họ cá Thia (Pomacentridae) và cá Bống (Gobiidae) có số lượng loài lớn nhất (mỗi họ 106 loài) Tác giả cũng nhận định rằng khu vực vịnh Bắc Bộ, Nam Trung Bộ và Trường Sa là 3 vùng phân bố tập trung của cá rạn san hô

Nguyễn Văn Khương và Chu Tiến Vĩnh (2008) [6] khi đánh giá nguồn lợi cá rạn tại 10 vùng dự kiến thiết lập khu bảo tồn biển (gồm Cô Tô, Bạch Long Vỹ, Cồn Cỏ, Cù Lao Chàm, Lý Sơn, vinh Nha Trang, Nam Yết, Phú Quý, Côn Đảo và Phú Quốc) đã thành lập một danh mục gồm 514 loài thuộc

154 giống và 52 họ cá rạn Trong đó những họ cá phổ biến và có số lượng loài phong phú cũng thuộc về các họ cá Thia (Pomacentridae: 95 loài), cá Bàng

Chài (Labridae: 84 loài), cá Bướm (Chaetodontidae) và cá Mó (Scaridae) mỗi

họ có 31 loài, cá Mú (Serranidae: 26 loài), cá Hồng (Lutjanidae: 21 loài), cá Đuôi Gai (Acanthuridae: 18 loài, cá Phèn (Mullidae: 15 loài), cá Bống Trắng (Gobiidae: 14 loài), cá Sơn Biển (Apogonidae), cá Sơn Đá (Holocentridae) và

cá Lượng (Nemipteridae) mỗi họ có 13 loài Công trình này bước đầu cũng đã

đề cập đến mối quan hệ giữa cấu trúc nền đáy rạn, độ sâu với một số họ cá rạn san hô

Gần đây, một số nghiên cứu đánh giá trữ lượng và giám sát sự thay đổi của quần xã cá rạn cũng đã được quan tâm, nhưng nhìn chung còn rất hạn chế Trên cơ sở tập hợp các tư liệu giám sát từ 1994 - 2004, Nguyen Van Long và cộng sự (2006) [155] đã nêu lên một thực trạng là nguồn lợi cá rạn và sinh vật khác trên rạn đang bị khai thác quá mức, trong đó các nhóm cá có kích thước lớn > 20cm còn lại rất ít trên rạn và có xu hướng suy giảm theo thời gian tại khu bảo tồn biển Cù Lao Chàm Võ Sĩ Tuấn và cộng sự (2008) [24] tập hợp các tư liệu giám sát liên tục tại 7 vùng rạn trọng điểm vùng ven bờ Việt Nam

từ năm 1994 đến 2007 đã nêu lên nhận định có sự thay đổi mật độ của một số

họ cá rạn chủ yếu như cá Bướm, cá Đuôi Gai, cá Thiên Thần tại một số khu vực theo thời gian Các tác giả cho rằng sự suy giảm này là do tình trạng suy thoái của các rạn san hô dưới những tác động khai thác quá mức, khai thác hủy diệt, phát triển vùng ven bờ, trầm tích, ô nhiễm, bão và sự bùng nổ của một số

nhóm loài ăn san hô (Sao Biển Gai, Ốc Gai Drupella)

Nguyễn Văn Khương và Chu Tiến Vĩnh (2008) [6] ước tính trữ lượng cá rạn tại 10 khu vực dự kiến thiết lập khu bảo tồn biển ở vùng biển Việt Nam vào khoảng 2.906,6 tấn, trong đó nhóm cá kinh tế có 1.214,2 tấn (chiếm 37,8% tổng trữ lượng) Vùng biển Lý Sơn có trữ lượng cao nhất (629,0 tấn), tiếp theo

là Phú Quý (625,8 tấn), Côn Đảo (591,5 tấn), Bạch Long Vĩ (471,3 tấn) và thấp nhất là Cù Lao Chàm (3,4 tấn) Nguyen Van Long và cộng sự (2008)

[157] ước tính trữ lượng cá rạn khu vực phía bắc quần đảo Trường Sa vào khoảng 42,2 tấn/km2, trong đó nhóm cá có giá trị thực phẩm (target fish) chiếm 36,9 tấn/km2 và nhóm cá dữ (predatory fish) chiếm 5,2 tấn/km2

Trên cơ sở tổng quan các tài liệu hiện có, có thể nhận thấy rằng phần lớn những nghiên cứu về cá rạn san hô ở Việt Nam chỉ tập trung vào khía cạnh phân loại học và mô tả tính chất thành phần loài của khu hệ cá rạn san hô ở từng khu vực xác định mà thiếu những nghiên cứu và phân tích mang tính chất tổng hợp Những nghiên cứu đánh giá một cách có hệ thống và phân tích chi tiết các vấn đề liên quan đến cấu trúc quần xã, sự biến động theo không gian và thời gian, sự thay đổi cấu trúc của quần xã cá rạn san hô và mối quan hệ sinh thái giữa chúng với thành phần và cấu trúc nền đáy trong hệ sinh thái rạn san

hô, sự thay đổi của quần xã cá rạn dưới những tác động của tự nhiên và con người, diễn thế thay đổi của quần xã cá rạn theo thời gian ở những khu vực được quản lý và bảo vệ tại các khu bảo tồn biển ở vùng biển Việt Nam chưa được quan tâm nghiên cứu Vì vậy, việc nghiên cứu và nắm bắt đầy đủ các vấn

đề nói trên sẽ nâng cao sự hiểu biết đầy đủ hơn về các đặc trưng và tính chất của quần xã cá rạn, làm cơ sở khoa học cho việc nghiên cứu và quản lý đối với nguồn lợi quan trọng nhưng chưa được hiểu biết nhiều này

CHƯƠNG 2: TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1 NGUỒN SỐ LIỆU SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN

Nguồn tư liệu về cá rạn san hô sử dụng trong luận án là kết quả nghiên cứu trong khuôn khổ của nhiều đề tài, dự án liên quan đến rạn san hô được tiến hành từ năm 2002 đến 2007 mà tác giả là người trực tiếp thu thập Các số liệu

về độ phủ các thành phần nền đáy rạn san hô đưa vào phân tích trong luận án không phải do chính tác giả thu thập đã được sự đồng ý của các chủ nhiệm đề tài và đồng nghiệp cho phép sử dụng Các đề tài, dự án đã được tiến hành trong vùng biển nghiên cứu Nam Trung Bộ cụ thể như sau:

- Vịnh Vân Phong: Đề tài “Điều tra hiện trạng phân bố rạn san hô vùng biển ven bờ Khánh Hòa làm cơ sở quy hoạch, bảo vệ, phục hồi và sử dụng bền vững” và đề tài “Đa dạng sinh học” thuộc dự án “Nuôi trồng và Quản lý ven

bờ Việt Nam: Mô hình hóa – Đa dạng sinh học và Bệnh cá trong các hệ thống nuôi” do NUFU – Na Uy tài trợ từ năm 2003 đến 2006

- Vịnh Nha Trang: Đề tài “Đánh giá đa dạng sinh học khu bảo tồn biển vịnh Nha Trang” năm 2002 thuộc dự án khu bảo tồn biển vịnh Nha Trang và năm 2007 do Hợp phần LMPA – Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tài trợ; đề tài “Đa dạng sinh học” thuộc dự án “Nuôi trồng và Quản lý ven bờ Việt Nam: Mô hình hóa – Đa dạng sinh học và Bệnh cá trong các hệ thống nuôi” do NUFU – Na Uy tài trợ từ năm 2003 đến 2006

- Vùng ven bờ Ninh Thuận: Đề tài “Giám sát đa dạng sinh học rạn san

hô Vườn quốc gia Núi Chúa” do WWF tài trợ năm 2005 và đề tài “Giám sát rạn san hô vùng ven bờ Ninh Hải – Ninh Thuận” do Sở Khoa học và Công nghệ Ninh Thuận tài trợ từ năm 2006 đến 2010

- Vịnh Cà Ná: Đề tài “Giám sát rạn san hô vịnh Cà Ná” do Total Foundation tài trợ

Đối với các khu vực bên ngoài Nam Trung Bộ, nguồn tư liệu đưa vào phân tích và so sánh được tác giả thu thập từ các chuyến khảo sát tại 10 điểm rạn vùng ven bờ Đà Nẵng vào tháng 5 năm 2005 thuộc đề tài “Điều tra nghiên cứu rạn san hô và các hệ sinh thái liên quan vùng biển từ Hòn Chảo đến nam đèo Hải Vân và bán đảo Sơn Trà”, tại 15 điểm rạn ở Cù Lao Chàm vào tháng 6 năm 2004 thuộc đề tài “Đánh giá hiện trạng đa dạng sinh học và chất lượng môi trường nước vùng biển Cù Lao Chàm”, 7 điểm rạn tại Côn Đảo vào tháng

4 năm 2004 thuộc đề tài “Xây dựng dự án đầu tư Vườn quốc gia Côn Đảo – Hợp phần biển năm 2004”, 21 điểm rạn ở Phú Quốc trong khuôn khổ của dự

án “Điểm trình diễn rạn san hô và cỏ biển Phú Quốc” (UNEP/GEF/SCS) vào tháng 5 năm 2006

Riêng tư liệu thành phần loài của các khu vực phía bắc từ Thừa Thiên Huế trở ra đưa vào phân tích trong luận án được tham khảo và tổng hợp từ các tài liệu đã công bố [5; 12, 17, 18, 19, 20]

2.2 ĐỊA ĐIỂM VÀ THỜI GIAN NGHIÊN CỨU

Các thông tin liên quan gồm khu vực, số trạm và thời gian tiến hành khảo sát của từng nội dung trong luận án được tóm tắt trong Bảng 1.1 Tọa độ của các điểm khảo sát được trình bày trong Phụ lục 1 Các chuyến khảo sát thu thập số liệu của từng nội dung được cụ thể như sau:

2.2.1 Cấu trúc quần xã cá rạn san hô vùng biển Nam Trung Bộ

Tổng số có 4 chuyến khảo sát được thực hiện tại 42 điểm rạn ở khu vực vịnh Vân Phong, vịnh Nha Trang, vùng ven bờ Ninh Thuận và vịnh Cà Ná trong vùng biển Nam Trung Bộ vào năm 2005 - 2007 Vị trí các điểm khảo sát được trình bày trong Hình 2.1 – 2.4

2.2.2 Mối quan hệ giữa quần xã cá rạn với các thành phần sinh vật khác trong rạn san hô

Số liệu của nội dung này được thu thập từ chuyến điều tra mặt rộng tại

16 điểm rạn đại diện cho hiện trạng các rạn san hô phân bố rộng khắp trong vịnh Nha Trang Thời gian khảo sát được tiến hành vào tháng 9 và 10 năm

2005 Vị trí các điểm khảo sát được trình bày trong Hình 2.1

2.1.3 Sự thay đổi của quần xã cá rạn theo các kiểu hình thái và cấu trúc rạn san hô

Các chuyến điều tra thu thập số liệu của nội dung này được thực hiện tại

9 điểm rạn tại vịnh Cà Ná vào tháng 10 năm 2006 Trong đó, 3 điểm đại diện cho dạng rạn nền (trên bãi rạn ngầm Breda), 3 điểm rạn dạng riềm điển hình (phía bắc Cù Lao Cau) và 3 điểm rạn dạng riềm không điển hình (phía đông và đông nam Cù Lao Cau) (Hình 2.4)

2.1.4 Sự thay đổi của quần xã cá rạn theo thời gian

- Giữa các mùa trong năm: số liệu được thu thập định kỳ tại 8 điểm rạn

cố định trong vịnh Nha Trang từ 2003 đến 2006 (Hình 2.2) Mỗi năm thực hiện

3 đợt khảo sát đại diện cho mùa gió tây nam (tháng 5 và 8) và mùa gió đông bắc (tháng 1) nhằm đánh giá sự biến động theo mùa của quần xã cá rạn Các điểm rạn chọn lựa để giám sát được bố trí thể hiện tính đại diện cho tình trạng của rạn (tốt, trung bình, xấu) và sự thay đổi về mặt không gian

- Giữa các tháng trong năm: số liệu được thu thập định kỳ hàng tháng tại

2 điểm rạn cố định là bắc Hòn Mun và tây bắc Hòn Mun (Hình 2.2) trong năm

2005 Thời gian thu thập số liệu được tiến hành 2 - 3 ngày sau trăng tròn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của chu kỳ trăng Việc giám sát hàng tháng là giúp xác định chính xác thời gian (tháng nào trong năm) bắt đầu có sự thay đổi nhằm bổ sung cho nhận định sự biến động theo mùa của quần xã cá rạn

2.1.5 Sự thay đổi quần xã cá rạn dưới các tác động đối với rạn san hô

- Tác động bởi tai biến nở hoa của vi tảo: Tai biến nở hoa của loài Tảo

Sợi Bám - Phaeocystis globosa được ghi nhận ở khu vực vịnh Cà Ná vào năm

2002 Tai biến này đã tiêu diệt hầu hết các rạn san hô trong dãi ven bờ dài khoảng 15 km [23] Tuy nhiên mức độ ảnh hưởng diễn ra khác nhau giữa các vùng rạn, trong đó khu vực phía bắc (Cát Trắng) ít bị ảnh hưởng hơn so với khu vực phía nam (từ Bực Lỡ xuống đến Vĩnh Hảo) [Võ Sĩ Tuấn, thông tin cá nhân] Để đánh giá hiện trạng và xu thế thay đổi của quần xã cá rạn san hô bởi tai biến này, chúng tôi tiến hành thu thập số liệu định kỳ hàng năm tại 3 điểm rạn giám sát cố định trong 4 năm liên tục từ 2003 đến 2006 (Hình 2.4)

- Tác động bởi hoạt động của con người: Hai khu vực tây nam Hòn Miễu (Điểm 5: Hình 2.2) và Hòn Đụn (Điểm 17: Hình 2.2) có sự suy giảm đáng kể độ phủ của san hô cứng và bị suy thoái do chị ảnh hưởng bởi hàng loạt các tác động của con người gây lắng đọng trầm tích, ưu dưỡng, khai thác quá mức và hủy diệt, phá hủy quần cư,…[224] Vì vậy, hai khu vực này được chọn

để đánh giá sự thay đổi cấu trúc quần xã cá rạn dưới những tác động của vùng ven bờ Nguồn tư liệu phân tích trong nội dung này được thu thập định kỳ hàng năm từ 2002 đến 2007

2.1.6 Sự thay đổi của quần xã cá rạn giữa các vùng rạn được bảo vệ và không được bảo vệ

Nguồn tư liệu sử dụng phân tích cho nội dung này được thu thập định kỳ tại 8 điểm rạn giám sát cố định được thiết lập trong khu bảo tồn biển vịnh Nha Trang vào tháng 8 hàng năm từ năm 2003 đến 2006 Trong đó, 3 điểm nằm trong khu vực được bảo vệ nghiêm ngặt (tây nam Hòn Mun, tây bắc Hòn Mun

và Hòn Hố) và 5 điểm nằm bên ngoài khu vực được bảo vệ nghiêm ngặt (tây nam Hòn Miễu, đông Hòn Tằm, Bãi Lận, Bãi Bàng và Hòn Đụn) (Hình 2.2)